Długotrwałe, ciągłe monitorowanie EEG w modelach chorób człowieka u małych gryzoni przy użyciu systemu nadajników bezprzewodowych Epoch

Ogólnym celem tej procedury jest skuteczne wszczepienie epickiego nadajnika w celu rejestrowania wysokiej jakości EEG u gryzoni, takich jak szczury i myszy. Osiąga się to poprzez uprzednie odsłonięcie i osuszenie powierzchni czaszki. Drugim krokiem jest wywiercenie otworów w czaszce, w które można wprowadzić nadajnik, elektrody i wszelkie potrzebne kostne.

Następnie wprowadzane są kostne i wyrównywane są elektrody nadajnika. Ostatnim krokiem jest włożenie elektrod i przymocowanie nadajnika do czaszki za pomocą klejów akrylowych. Ostatecznie oprogramowanie do akwizycji wideo, filmów i przeglądania danych służy do monitorowania aktywności EEG 24 7 w celu uchwycenia wszystkich zdarzeń EEG, takich jak drgawki i skoki międzynapadowe.

Wizualna demonstracja tej metody ma kluczowe znaczenie, ponieważ etapy implantacji są trudne do nauczenia. Rozmiar czaszki gryzonia powoduje złożoną, ale możliwą do przeszkolenia procedurę chirurgiczną. Głównym celem tej prezentacji jest uproszczenie tej procedury implantacji i uczynienie jej łatwą do odtworzenia.

Po raz pierwszy wpadliśmy na pomysł tej metody, gdy mieliśmy trudności z wykonaniem długoterminowych zapisów elektrograficznych ze zwierzęcych modeli padaczki. Podczas napadów konwulsyjnych nagrania przewodowe są podatne na artefakty elektryczne i niepożądane obciążenie interfejsu czaszki z elektrodą. Przewodowe systemy nagrywania mogą zawieść, ponieważ zwierzę gryzie linkę i drapie implant.

Ten bezprzewodowy system rozwiązuje wszystkie te problemy, zapewniając jednocześnie do sześciu miesięcy ciągłych, nieprzerwanych zapisów EEG. Przygotowując się do zabiegu, należy w pełni wysterylizować nadajnik, namoczyć go w 70% etanolu, wypłukać w sterylnej soli fizjologicznej i zanurzyć w sterylnej soli fizjologicznej. Zostaw go tam, dopóki nie będzie potrzebny.

Ostatnim przygotowaniem jest upewnienie się, że wszystko w miejscu operacji jest wysterylizowane. Spryskaj i przetrzyj otoczenie i sprzęt 70% etanolem. Po znieczuleniu zwierzęcia należy potwierdzić brak reakcji na uszczypnięcie palca u nogi przed rozpoczęciem operacji, podczas gdy zwierzę jest znieczulone.

Rób to co 15 minut. Znieczulone zwierzę powinno być najpierw unieruchomione w pozycji w ramie stereotaktycznej. Używaj nauszników, ale nie zaciskaj ich zbyt mocno, ponieważ skóra młodych szczeniąt jest bardzo miękka.

Po zabezpieczeniu nałóż stożek nosowy, aby dostarczyć 3% fluoru iso. Aby zwierzę było ciepłe, trzymaj pod nim poduszkę grzewczą o temperaturze 37 stopni Celsjusza. Dla dorosłych zwierząt Nasmaruj również oczy.

Teraz wysterylizuj miejsce nacięcia Najpierw oczyść skórę głowy 70% etanolem, a następnie Betadine pocieraj skórę okrężnymi ruchami. Następnie udrapuj zwierzę. Zacznij od bardzo ostrożnego wykonania nacięcia na skórze głowy, nieco za uszami, wzdłuż linii środkowej.

Przedłuż nacięcie o około dwa centymetry. Młode szczenięta mają bardzo miękką czaszkę. Wykonaj również to nacięcie tylko jednym cięciem, aby szybciej się zagoiło.

W ten sposób odsłoń czaszkę. Następnie, za pomocą klipsów do tętniaka, chwyć czaszkę i odsłoń oraz osusz obszar, w którym zostanie przymocowany nadajnik. Należy pamiętać, że u młodych szczeniąt kości czaszki nie są zrośnięte.

Następnie osusz czaszkę, do której zostanie przymocowany nadajnik Aby uzyskać silne połączenie adhezyjne, użyj pisaka do elektrokoagulacji, aby zatrzymać krwawienie na czaszce. Teraz, korzystając z anatomicznych punktów orientacyjnych i atlasu mózgu, zidentyfikuj lokalizację czaszki, aby umieścić otwór na wiertło do nagrywania. Następnie za pomocą wiertła Dremel i wiertła utwórz dwa otwory w miejscu nagrywania o średnicy nie większej niż 300 mikronów.

Następnie nad móżdżkiem i za Lambdą umieść otwór na dziób. W przypadku elektrody referencyjnej sprawdź, czy przewody nadajnika są wyrównane z otworami wiertła. Jeśli nie, sprawdź dopasowanie nadajnika i delikatnie zegnij elektrody, aby zrównały się z otworami za pomocą kleszczyków z cienką końcówką.

Teraz przytnij je za pomocą nożyczek chirurgicznych do żądanej długości. Powinny one sięgać powyżej opony twardej w przypadku zapisów EEG lub przenikać w dół do określonych struktur mózgu. Teraz bez powlekania elektrody nałóż wystarczającą ilość cyjanoakrylanu na nadajnik, aby całkowicie go pokryć.

Tylko nie doklejaj kleju do elektrod. Jeśli nadajnik ma wykonywać nagrania powierzchniowe, opuść nadajnik do otworów i po prostu przytrzymaj go w miejscu przez około minutę, lekko naciskając. Jeśli nagranie ma być pobrane z głębokich struktur mózgu, zamontuj nadajnik na uchwycie kaniuli i umieść go na ramieniu stereotaktycznym.

Bardzo ważne jest, aby umieścić elektrody przetwornika w otworach wiertła bez zanieczyszczenia klejem. Zanieczyszczenie spowoduje pogorszenie sygnału. Następnie dodaj więcej żelu cyjanoakrylowego, aby wzmocnić mocowanie nadajnika.

Klej nakładać okrężnymi kółkami, pokrywając ścianki nadajnika. Upewnij się, że nie zakrywasz anteny. Następnie nałóż 100 mikrolitrów akceleratora chemicznego wokół podstawy nadajnika ze strzykawki.

Nie dopuść do kontaktu z otaczającymi tkankami. Aby usunąć przyspieszacz, dokładnie umyj obszar pół mililitra sterylnej soli fizjologicznej. Teraz zszyj skórę wokół nadajnika, nie zakrywając jej.

Górna część nadajnika powinna być uzewnętrzniona. Aby uzyskać dobrą transmisję sygnału, użyj nici Vicryl lub jedwabiu. Podczas pracy z delikatnymi szczeniętami skóra powinna być odpowiednio napięta wokół nadajnika i otaczającego go kleju.

Teraz przenieś zwierzę z ramy na ciepły koc W celu powrotu do zdrowia szczegóły opieki pooperacyjnej znajdują się w protokole tekstowym. Przenieś pojedyncze wszczepione zwierzę do komory nagraniowej. Tylko jedno wszczepione zwierzę może być monitorowane w tym samym czasie, ale inne nieimplantowane zwierzęta mogą być z nim.

Aby skonfigurować rejestrator, należy podłączyć zasilacz do bazy odbiornika. Następnie podłącz bazę do systemu akwizycji danych za pomocą BNC. Teraz umieść klatkę na podstawie odbiornika sygnału.

Lampka sygnalizacyjna powinna się zaświecić. Dane mogą być teraz rejestrowane. Najpierw podłącz bazę odbiornika do konwertera reklam i podłącz konwerter do komputera.

Korzystając z ustawień oprogramowania, ustaw częstotliwość próbkowania nagrania na 500 na sekundę. Nadajnik wysyła sygnały EEG o częstotliwości od 0,1 do 100 Hz z odchyleniem ośmiu decybeli na VE na każdym końcu Ustawienie odpowiedniej częstotliwości próbkowania, która jest wyższa niż nyquist, ma kluczowe znaczenie. Zalecamy 500 próbek na sekundę, podczas gdy zwierzęta są rejestrowane z zegarka pod kątem oznak stresu i odwodnienia.

Szczenięta nie powinny przebywać w komorze dłużej niż dwie godziny. Nadajnik został zaprojektowany z minimalnie szkodliwą obudową, a zapis o długiej żywotności baterii może być wykonywany nieprzerwanie przez sześć miesięcy, w zależności od pojemności baterii. Myszy w wieku 12 lat i starsze bardzo dobrze tolerowały nadajnik, podobnie jak szczury w wieku 6 lat.

Przyczepienie cyjanoakrylanu do czaszki nie utrudniało rozwoju, umożliwiając ciągłe gromadzenie danych przez cały okres rozwoju zwierzęcia do dorosłości Po opanowaniu tej techniki można wykonać w ciągu kilku minut, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Pamiętaj, że ważne jest, aby elektrody były wolne od zanieczyszczenia klejem Zgodnie z tą procedurą. Inne metody, takie jak ilościowa analiza wykrywania napadów, mogą być przeprowadzone w celu uzyskania odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak czas, przebieg i nasilenie stanu padaczkowego.

Technika ta utoruje drogę naukowcom zajmującym się padaczką do badania napadów padaczkowych u noworodków i modeli udaru okołoporodowego u gryzoni.